Beikrautregulierung mithilfe von modernen Steuerungstechniken

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1 Beikrautregulierung mithilfe von modernen Steuerungstechniken Sabine Staub

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3 Hintergrund zur Bekämpfung der Restverunkrautung werden ca. 200 Akh/ha zur Handjäte benötigt (Fittje et al. 2015) Einführung des Mindestlohnes führte zum Anstieg der Lohnkosten (Garming 2016) Verkleinerung des Hackbandes um einen Zentimeter führt zu Reduktionen von etwa 10 Akh/ha (Schwarz und Hege 2014) 3

4 Automatische Lenksysteme Vorteile: - Entlastung des Fahrers - Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit - exaktere Ergebnisse - zusätzliches Bedienpersonal entfällt - Verlängerung der Arbeitszeit bis in die Dunkelheit Nachteile: - hohe Investitionskosten - höhere Fahrgeschwindigkeiten erfordern höhere Zugkraft - Einsatzgrenzen: Pflanzengröße Seitenwind starke Verunkrautung Flächen am Hang unregelmäßiger Pflanzenaufgang 4

5 Überblick Forschungsprojekt im Umkreis von Würzburg 6 teilnehmende Betriebe Vergleich von drei Systemen zur Lenkung von automatischen Lenksystemen: - Ultraschall Kamera GPS-RTK 5

6 Verwendete Systeme CLAAS - Kamerasteuerung Schmotzer PSR Slide Sonic Reichhardt PSR Slide RTK Reichhardt GPS-RTK System geo-konzept Lenkung über kameragesteuerten Verschieberahmen Lenkung über ultraschallgesteuerten Verschieberahmen Lenkung über GPS- RTK gesteuerten Verschieberahmen Lenkung über GPS- RTK gesteuerten Verschieberahmen Arbeitsgeschwindigkeit: bis 18 km/h 0-30 km/h 0 30 km/h ab 0,7 km/h Einsatz möglich ab: Pflanzengröße ab 1 cm Pflanzengröße von 7 cm Dämme oder Furchen keine Anforderungen an Kulturpflanze Keine Anforderungen an die Kulturpflanze Genauigkeit: +/- 2,5 cm 1 2 cm +/- 2,5 cm +/- 2,5 cm Verschiebebereich: +/- 25 cm +/- 30 cm +/- 30 cm 6

7 Boden: Rote Bete: Karotten: Material und Methoden schluffig- toniger Lehm schluffiger Lehm lehmiger Schluff Aussaat 50 cm Reihenabstand Schmotzer Hacktechnik (6 m Arbeitsbreite) Aussaat auf Dämmen Dammhackgerät (4-reihig) 7

8 Projekt Kulturen: Rote Bete Variante 1. Durchgang 2. Durchgang 3. Durchgang 1 Reichhardt GPS-RTK 2 Reichhardt Ultraschall 3 Kamerasteuerung 4 Geo-konzept GPS-RTK GPS-RTK GPS-RTK GPS-RTK GPS-RTK Ultraschall Ultraschall Kamera Kamera Kamera GPS-RTK GPS-RTK GPS-RTK 8

9 Claas-Kamera Rote Bete: Feldaufgang entscheidend drei Reihen werden von der Kamera erkannt Fehlstellen können überbrückt werden kann nicht zur Saat verwendet werden Benötigt Geschwindigkeitsimpuls 9

10 Claas-Kamera 10

11 Claas-Kamera 11

12 Claas-Kamera Karotten: Eine Reihe wird von der Kamera erkannt Feldaufgang entscheidend Fehlstellen können überbrückt werden Benötigt Geschwindigkeitsimpuls 12

13 Reichhardt Ultraschall Rote Bete Kulturpflanze kann erst ab einer Wuchshöhe von mehreren Zentimetern erkannt werden (BBCH 15, guter Feldaufgang) Schlechter Fehlstellenausgleich (vgl. Kamerasteuerung) Zwei Reihen werden vom Ultraschall erkannt Beim Erkennen der Reihe: Präzisere Anlenkung (vgl. Kamerasteuerung) 13

14 Reichhardt Ultraschall Karotten Einstellung zur Steuerung entlang des Dammes oder der Kulturpflanze möglich Durch das Erkennen des Dammes, Einsatz immer möglich Staubunempfindlich tageslichtunabhängig 14

15 Reichhardt GPS-RTK Einsatz unabhängig vom Entwicklungsstadium der Kulturpflanze immer möglich Fehlerquellen: Waldschatten Fehlendes Mobilfunknetz Entfernung zur nächsten Funkstation Position der GPS-Kuppel im Vergleich zum Säelement 15

16 Reichhardt GPS-RTK 16

17 Reichhardt GPS-RTK 17

18 Geo-konzept GPS-RTK Einsatz unabhängig vom Entwicklungsstadium der Kulturpflanze immer möglich Fehlerquellen: Waldschatten Fehlendes Mobilfunknetz Entfernung zur nächsten Funkstation Position der GPS-Kuppel im Vergleich zum Säelement Bauform des Rahmens passte nicht immer zum Anbaugerät 18

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20 Arbeitswirtschaft Laut einer Studie von Agroscope, Schweiz führen Rüstzeiten auf dem Feld zu einer geringeren Flächenleistung bei Kamerasteuerung Bei größerer zu bearbeitender Fläche dreht sich das Verhältnis 20

21 Arbeitswirtschaft Berechnungsgrundlagen: Kultur: Wendezeit: Schlaggröße: Jätestunden: Waschmöhre, Dammanbau 30 sec (Kamera: 45 sec) 350 m x 95 m 153 h/ha (mit PF-Technik) 183 h/ha (ohne PF-Technik) 3 m Arbeitsbreite: Stundenlohn: 8,50 bzw. 15 Maschinenkosten: KTBL - Daten 21

22 Arbeitswirtschaft 22

23 Arbeitswirtschaft Kosten zur Unkrautbekämpfung Handlenkung Kamera Ultraschall Reichhardt GPS-RTK Geo-konzept GPS-RTK Fläche [ha] 23

24 Ausblick Reduzieren der Standorte Aufnahme von Arbeitserledigungskosten Fortführung der Versuche mit bereits verwendeten Systemen Einsatz von Anbaugeräten zur Unkrautkontrolle in der Reihe 24

25 Literatur Fittje, Susanne; Hänsel, Martin; Langsenkamp, Frederik; Kielhorn, Arnd; Kohlbrecher, Maik; Vergara, Maria; Trautz, Dieter (2015): Praxiserhebung zu Aufwand und Erfolg der Handjäte in Möhren unter ökologischer Bewirtschaftung. In: 13. Wissenschaftstagung Ökologischer Landbau. Eberswalde, Berlin: Verlag Dr. Köster (2015), S Garming, Hildegard (2016): Auswirkung des Mindestlohns in Landwirtschaft und Gartenbau: Erfahrungen aus dem ersten Jahr und Ausblick. Hg. v. Thünen-Institut für Betriebswirtschaft. Thünen-Institut. Braunschweig (Thünen Working Paper, 53), zuletzt geprüft am Schwarz, Hans-Peter; Hege, Daniel (2014): GPS-gestützte Beikrautregulierung im Freilandgemüsebau. In: Landtechnik 2014 (69(2)), S Online verfügbar unter 25

26 Beikrautregulierung mithilfe von modernen Steuerungstechniken Sabine Staub